福建省泉州市南安霞溪中学高三物理模拟试题含解析

福建省泉州市南安霞溪中学高三物理模拟试题含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.如图所示，xpy为直角支架，杆xp、绳ao均水平，绳bo与水平方向夹角为60°.如果在竖直平面内使支架绕o点沿顺时针缓慢转动至杆yp水平，始终保持ao、bo两绳间的夹角120°不变.在转动过程中，设绳ao的拉力为Fa、绳bo的拉力为Fb，则下面说法中正确的是（

）A.Fa先减小后增大

B.Fa先增大后减小C.Fb逐渐减小

D.Fb最终变为零参考答案：BCD2.（多选题）如图所示，水平转台上有一个质量为m的小物块．用长为L的轻细绳将物块连接在通过转台中心的转轴上．细绳与竖直转轴的夹角为θ，系统静止时细绳绷直但张力为零．物块与转台间动摩擦因数为μ（μ＜tanθ），设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．当物块随转台由静止开始缓慢加速转动且未离开转台的过程中（）A．物块受转台的静摩擦力方向始终指向转轴B．至绳中出现拉力时，转台对物块做的功为μmgLsinC．物块能在转台上随转台一起转动的最大角速度为D．细绳对物块拉力的瞬时功率始终为零参考答案：CD【考点】向心力；线速度、角速度和周期、转速．【分析】对物体受力分析知物块离开圆盘前合力F=f+Tsinθ=；N+Tcosθ=mg，根据动能定理知W=Ek=然后根据临界条件分析做功和势能变化．【解答】解：A、由题可知，物体做加速圆周运动，所以开始时物体受到的摩擦力必定有一部分的分力沿轨迹的切线方向．故A错误；B、对物体受力分析知物块离开圆盘前，沿轴线方向的合力：F=f+Tsinθ=①N+Tcosθ=mg②根据动能定理知W=Ek=③当弹力T=0，r=Lsinθ④由①②③④解得W=fLsinθ≤至绳中出现拉力时，转台对物块做的功为μmgLsinθ，故B错误；C、当N=0，f=0，由①②知ω0=，所以当物块的角速度增大到时，物块与转台间恰好无相互作用，故C正确；D、有几何关系可知，物体在做圆周运动的过程中受到的绳子的拉力方向与物体运动的方向始终垂直，所以细绳对物块拉力的瞬时功率始终为零．故D正确；故选：CD3.如图所示，两个互相垂直的力和作用在同一物体上，使物体运动，物体发生一段位移后，力对物体做功为，力对物体做功为，则力与的合力对物体做功为A.

B.

C.

D.参考答案：A4.分子太小，不能直接观察，我们可以通过墨水的扩散现象来认识分子的运动，在下面所给出的四个研究实例中，采用的研究方法与上述研究分子运动的方法最相似的是(

)A.利用磁感线去研究磁场

B.把电流类比为水流进行研究C.通过电路中灯泡是否发光判断电路中是否有电流D.研究加速度与合外力、质量间的关系时，先在质量不变的条件下研究加速度与合外力的关系，然后再在合外力不变的条件下研究加速度与质量的关系参考答案：

答案：C5.（单选）在粗糙水平地面上与墙平行放着一个截面为半圆的柱状物体A，A与竖直墙面间放一光滑圆球B，整个装置处于静止状态。现对B施加一竖直向下的力F，F的作用线通过球心，设墙对B的作用力为F1，B对A的作用力为F2，地面对A的摩擦力为F3。若F缓慢增大而整个装置仍保持静止，截面如图所示，在此过程中

(

)A．F1保持不变，F3缓慢增大

B．F1缓慢增大，F3保持不变C．F2缓慢增大，F3缓慢增大

D．F2缓慢增大，F3保持不变参考答案：C对B，墙对B的作用力及A对球的作用力的合力与F及重力的合力大小相等，方向相反，故当F增大时，B对A的压力增大；即F2增大；同理可知，墙对B的作用力F1增大；对整体分析，整体受重力、支持力及压力F而处于平衡，故当F增大时，地面对A的支持力增大；故F3增大；但水平方向力不变。故选C。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示电路中，L为带铁芯电感线圈，和为完全相同的小灯泡，当开关S断开的瞬间，流过灯的电流方向为_______，观察到灯______________（填“立即熄灭”，“逐渐熄灭”，“闪亮一下再逐渐熄灭”）参考答案：7.在光滑的水平面上有A、B两辆质量均为2m的小车，保持静止状态，A车上站着一个质量为m的人，当人从A车跳到B车上，并与B车保持相对静止，则A车与B车速度大小之比等于______，A车与B车动量大小之比等于______。参考答案：3∶2，3∶28.某同学做了一次测定匀加速直线运动的加速度的实验，实验所得到的纸带如图所示，设O点是计数的起始点，两计数点之间的时间间隔为，则第一个计数点与O点的距离应为__________，物体的加速度=_________.参考答案：4，19.一列简谐波在t=0.8s时的图象如图甲所示，其x=0处质点的振动图象如图乙所示，由图象可知：简谐波沿x轴

▲

方向传播（填“正”或“负”），波速为

▲

m／s，t=10.0s时刻，x=4m处质点的位移是

▲

m．参考答案：10.两矩形物体A和B，质量分别为m和2m，它们叠放在竖立的弹簧上而静止，如图所示，弹簧的劲度系数为k．今用一竖直向下的力压物体A，弹簧又缩短了ΔL（仍在弹性限度内）而静止．现突然撤去压物块A的竖直向下的力，此时，A对B的压力大小为_________.参考答案：

11.为了测定一根轻质弹簧被压缩Δx时存储的弹性势能大小，可以将弹簧固定在一个带有凹槽的轨道一端，并将轨道固定在水平桌面上，如图所示。用钢球将弹簧压缩Δx，然后突然释放钢球，钢球将沿轨道飞出桌面，实验时：（1）需要测定的物理量是

（2）凹槽轨道的光滑与否对实验结果

（填“有”或“无”）影响。参考答案：（1）桌面里地的高度h、球落地点到桌边的距离x

（2）有12.如图所示，从倾角为θ的足够长斜面上的A点，先后将同一个小球以不同的初速度水平向右抛出．第一次初速度为υ1，球落到斜面上时瞬时速度方向与斜面夹角为α1；第二次初速度为υ2，球落到斜面上时瞬时速度方向与斜面夹角为α2．不计空气阻力，若υ1>υ2，则α1

α2（填>、=、<）．参考答案：＝

13.某兴趣小组为了测一遥控电动小车的额定功率，进行了如下实验：①用

测出电动小车的质量为0.4kg；②将电动小车、纸带和打点计时器正确安装；③先接通

，再接通

（填“打点计时器”或“电动小车”）；④达到最大速度一段时间后关闭小车电源，待小车静止时再关闭打点计时器（设小车在整个过程中所受阻力恒定）．在上述过程中，打点计时器在纸带上所打的部分点迹如图所示．请你分析纸带数据，回答下列问题：①该电动小车运动的最大速度为

m/s；（保留两位有效数字）

②该电动小车的额定功率为

W．（保留两位有效数字）参考答案：①天平

③打点计时器

电动小车①该电动小车运动的最大速度为

1.5

m/s；②该电动小车的额定功率为

1.2

W．三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图所示，荧光屏MN与x轴垂直放置，荧光屏所在位置横坐标x0＝40cm，在第一象限y轴和MN之间存在沿y轴负方向的匀强电场，在第二象限有半径R＝10cm的圆形磁场，磁感应强度大小B＝0.4T，方向垂直xOy平面向外。磁场的边界和x轴相切于P点。在P点有一个粒子源，平行于坐标平面，向x轴上方各个方向发射比荷为1.0×108C./kg的带正电的粒子，已知粒子的发射速率v0＝4.0×106m/s。不考虑粒子的重力粒子间的相互作用。求(1)带电粒子在磁场中运动的轨迹半径;(2)若所有带电粒子均打在x轴下方的荧光屏上，求电场强度的最小值参考答案：（1）（2）【详解】（1）粒子在磁场中做圆周运动，其向心力由洛伦兹力提供，即：，则；（2）由于r＝R，所以所有粒子从右半圆中平行x轴方向进入电场进入电场后，最上面的粒子刚好从Q点射出电场时，电场强度最小，粒子进入电场做类平抛运动，水平方向上竖直方向，联立解得最小强度为：；15.（选修模块3－4）如图所示是一种折射率n=1.5的棱镜用于某种光学仪器中。现有一束光线沿MN的方向射到棱镜的AB界面上，入射角的大小。求光在棱镜中传播的速率及此束光线射出棱镜后的方向（不考虑返回到AB面上的光线）。

参考答案：解析：由得（1分）

由得，（1分）

由＜，可知C＜45°（1分）

而光线在BC面的入射角＞C，故光线在BC面上发生全反射后，垂直AC面射出棱镜。（2分）

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，水平桌面上有一轻弹簧，左端固定在A点，弹簧处于自然状态时其右端位于B点。水平桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道MNP，其形状为半径R=0.8m的圆环剪去了左上角135°的圆弧，MN为其竖直直径，P点到桌面的竖直距离也是R。用质量m1=0.4kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点，释放后弹簧恢复原长时物块恰停止在B点。用同种材料、质量为m2=0.2kg的物块将弹簧也缓慢压缩到C点释放，物块过B点后其位移与时间的关系为，物块从桌面右边缘D点飞离桌面后，由P点沿圆轨道切线落入圆轨道。g=10m/s2，求：（1）BP间的水平距离；（2）判断m2能否沿圆轨道到达M点；（3）物块将弹簧缓慢压缩到C点时弹性势能EP；（4）释放后m2运动过程中克服摩擦力做的功。参考答案：见解析（1）设物块由D点以初速度做平抛，落到P点时其竖直速度为vy,有

且

解得

设平抛运动时间为t，水平位移为x1，有

解得

由题意可知小球过B点后做初速度为减速到vD,BD间位移为x2，有：

所以BP水平间距为

=4.1m

（2）若物块能沿轨道到达M点，其速度为，有

解得

<

即物块不能到达M点（3）设弹簧长为AC时的弹性势能为EP，物块与桌面间的动摩擦因数为μ

释放

释放

解得

J

（4）设在桌面上运动过程中克服摩擦力做功为Wf，有

解得

17.如图所示，内壁光滑的绝缘管做在的圆环半径为R，位于竖直平面内．管的内径远小于R，以环的圆心为原点建立平面坐标系xoy，在第四象限加一竖直向下的匀强电场，其它象限加垂直环面向外的匀强磁场．一电荷量为+q、质量为m的小球在管内从b点由时静止释放，小球直径略小于管的内径，小球可视为质点．要使小球能沿绝缘管做圆周运动通过最高点a．（1）电场强度至少为多少？（2）在（1）问的情况下，要使小球继续运动，第二次通过最高点a时，小球对绝缘管恰好无压力，匀强磁场的磁感应强度多大？（重力加速度为g）参考答案：解：（1）小球恰能通过a点，小球第一次到达a点的速度为0，由动能定理有：qER﹣mgR=0…①故…②（2）设第二次到达a点的速度为vn，由动能定理有：…③到达最高点时小球对轨道恰好无压力，由牛顿第二定律有：…④联立②③④得答：（1）电场强度至少为．（2）匀强磁场的磁感应强度．18.如图，两板间有互相垂直的向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，强度分别为E=l.5×104N/C和B=0.1T，极板长L=×10-1m，两极板右端紧靠着一竖直的边界，边界右侧有足够大的垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度也等于0.1T。现有电性相反的两个带电粒子a和b，其比荷大小分别是Ka=qa/ma=5×106C/kg和Kb=qb/mb=1.5×107C/kg，粒子重力忽略不计。让它们沿着一对平行金属板间的水平中心线分别射入板间，两种粒子均能恰好沿中心线匀速穿越板间接着垂直边界射入右侧磁场，结果a逆时针从上方M点穿出打到接